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URN: urn:nbn:de:bsz:16-opus-69278
URL: http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/6927
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Das Spektrometer PERKEO III und der Zerfall des freien Neutrons
The spectrometer PERKEO III and the decay of free neutrons
pdf-Format:
Dokument 1.pdf (2.939 KB)
SWD-Schlagwörter:
Neutronenphysik , Schwache Wechselwirkung , Standardmodell <Elementarteilchenphysik> , Parität <Physik>, Neutronenleiter
Freie Schlagwörter (Deutsch):
Neutronenzerfall , Schwacher Magnetismus , unmagnetische Neutronenspiegel
Freie Schlagwörter (Englisch):
neutron decay , weak magnetism , non-magnetic neutron mirror
PACS - Klassifikation:
23.40.-s, 23.40.Bw, 14.20.Dh, 28.20.-v
Institut:
Physikalisches Institut
Fakultät:
Fakultät für Physik und Astronomie
DDC-Sachgruppe:
Physik
Dokumentart:
Dissertation
Hauptberichter:
Dubbers, Dirk (Prof. Dr.)
Sprache:
Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung:
18.10.2006
Erstellungsjahr:
2006
Publikationsdatum:
26.10.2006
Kurzfassung in Deutsch:
Das Standardmodell der Teilchenphysik beschreibt den Zerfall des freien Neutrons
durch nur drei Parameter. Dem gegenüber stehen eine Vielzahl experimenteller
Beobachtungsgrößen, die es erlauben, durch Präzisionsmessungen das Standardmodell
zu überprüfen. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Spektrometer PERKEO III
zur Untersuchung des Neutronenzerfalls wird seinen Vorgänger PERKEO II ersetzen,
dessen statistische und systematische Grenzen in den letzen Jahren erreicht wurden.
Mit dem neuen Instrument sind Messungen mit einem kontinuierlichen oder gepulsten
Neutronenstrahl möglich. Damit kann entweder die Statistik gegenüber dem Vorgänger
um bis zu zwei Größenordnungen erhöht werden, oder aber die beiden größten,
instrumentspezi schen systematischen Einfl üsse vermieden werden.
Die nun zur Verfügung stehende Ereignisrate wird in einer ersten Messung mit
PERKEO III im Winter 2006/2007 für eine Bestimmung des schwachen Magnetismus
aus der Elektronen-Asymmetrie A genutzt werden. Diese Größe war bisher im
Neutronenzerfall statistisch nicht zugänglich. Die Systematik dieses Experiments wird
mit Hilfe unserer Messung mit PERKEO II analysiert. Für diese Messung wird PERKEO
III am Leiter H113 des Instituts Laue-Langevin, Grenoble, installiert werden.
Der Neutronenstrahl aus diesem Leiter wird charakterisiert und eine Parametrisierung
der Strahleigenschaften ermöglicht eine schnelle Berechnung von Strahlpro filen
und absoluten Ereignisraten.
Eine Bestimmung der Reflektionseigenschaften zweier unmagnetischer Neutronenspiegel
dient der Vorbereitung eines zukünftigen Experiments zum Neutronenzerfall.
Kurzfassung in Englisch:
The Standard Model of particle physics describes neutron decay with three parameters.
In contrast to that, a multitude of observables are accessible experimentally. With
precision measurements sensitive tests of the Standard Model are thus possible. The
neutron decay spectrometer PERKEO III was designed and built as part of this work.
It will replace its predecessor PERKEO II, which has reached its systematical and
statistical limits. With the new instrument measurements with continuous and pulsed
neutron beams become feasible. This either provides an increase in statistics of up to
two orders of magnitude, or eliminates the two major instrument specific sources of
systematical corrections.
In our first measurement in winter 2006/2007, the available event rate will be used
to determine weak magnetism from the electron asymmetry A. Previously, this value
was not statistically accessible in neutron decay. Systematics are analyzed with the
help of our measurement with PERKEO II. For this measurement PERKEO III will
be installed at the neutron guide H113 at the Institute Laue-Langevin, Grenoble. The
neutron beam from this guide is characterized and a model is given, which allows the
rapid calculation of beam profiles and absolute event rates from such a beam.
In preparation of a future neutron decay instrument the reflective properties of two
non-magnetic neutron mirrors were measured.
